關于水泥裝備智能制造的探討

母彩軍

關于水泥裝備智能制造的探討

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'Equipmentpment

母彩軍

當前國內外經濟處于深度調整期，受到經濟下行壓力的影響，水泥裝備制造業(yè)也進入前所未有的“寒冬”時間。如果企業(yè)仍維持傳統(tǒng)加工制造模式，依靠粗放的管理、較高的成本及耗能、普通的產品質量及服務水平，最終將會被競爭激烈的市場所淘汰。水泥裝備制造企業(yè)若要順利度過“寒冬”，就應該積極響應國家實施的“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，盡快提升水泥裝備智能制造能力，從而提高企業(yè)核心競爭力。如何提升水泥裝備智能制造，是每位水泥裝備行業(yè)專業(yè)技術人員和管理人員需要思考的問題。

本文就個人對于水泥裝備行業(yè)的認識及對“兩化深度融合、提升智能化”的理解，做關于水泥裝備智能制造方面的探討，同時，提出一些觀點和建議，與同行們進行交流。

1　水泥裝備制造開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動，不能照抄照搬其他行業(yè)或企業(yè)的模式和經驗，要實事求是、因地制宜

水泥裝備屬大型機械設備，產品個性化強，即使同種設備，規(guī)格也會因項目現(xiàn)場環(huán)境、物料、產品性能等要求不同而有所差別，基本屬于“單件生產+小批量生產”組織形式。這種生產組織形式不宜引入專業(yè)生產線，目前主要采用傳統(tǒng)機械制造生產方式進行生產，因而人為因素在產品實現(xiàn)過程中所占比重較大，產品質量控制難度大，與汽車、家電等批量制造行業(yè)相比開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動難度更大，所以絕不能照抄照搬其他行業(yè)的成功模式和經驗，要根據本行業(yè)特點，結合本企業(yè)實際情況，以提高生產效率、提高產品質量、節(jié)能降本降耗為最終目標，因地制宜地進行改善。

2　充分利用信息智能技術武裝傳統(tǒng)產品，研發(fā)提高資源利用率、降低能耗的新產品

智能化制造不僅體現(xiàn)在產品實現(xiàn)過程中的智能化，也要體現(xiàn)在所生產的產品具有“智能化”，讓智能水泥裝備更好地服務于水泥生產商，提高資源利用率，降低能耗，促進水泥行業(yè)轉型升級。

例如，某水泥裝備企業(yè)研發(fā)的“水泥廠優(yōu)化控制及信息管理系統(tǒng)”軟件，可實現(xiàn)對工業(yè)過程的控制、穩(wěn)態(tài)及優(yōu)化。軟件的核心概念是通過自動化方式將操作人員從繁重的生產作業(yè)中解放出來，代之以更加精確、及時、省力、高效的計算機操控。通過使用該管理系統(tǒng)，燒成系統(tǒng)能耗降低，最大可節(jié)煤1%～5%（每噸熟料節(jié)煤1～5kg）；生料磨實現(xiàn)負荷優(yōu)化控制，最大可節(jié)電1%～5%；水泥企業(yè)實現(xiàn)綜合能效監(jiān)控，最大可使企業(yè)綜合能耗降低1.5%。

3　采用智能產品研發(fā)設計系統(tǒng)從事產品設計工作

良好的研發(fā)手段事半功倍，有些水泥裝備制造企業(yè)已經采用了二維與三維混合設計，其三維造型、曲面設計、參數化驅動、裝配模擬及檢驗徹底改變了設計人員的設計習慣，使設計過程與最終產品緊密相關，大幅度提高了設計速度和設計質量。

水泥裝備制造企業(yè)可以為研發(fā)設計人員配備智能化產品設計系統(tǒng)，系統(tǒng)可以將互聯(lián)網信息、業(yè)主客戶數據庫、互聯(lián)網云數據優(yōu)化采集，與設計軟件融合，提高研發(fā)設計速度。這種系統(tǒng)能夠將企業(yè)現(xiàn)有的制造資源數據導入系統(tǒng)數據庫中，進行模擬仿真制造，可以提前發(fā)現(xiàn)所設計產品的加工工藝缺陷、現(xiàn)有設備設施的精度等級能否滿足設計要求，提示設計者如何改動結構，更有利于產品制造工藝水平提高。

這種系統(tǒng)可以向專業(yè)軟件公司定制或與軟件公司共同開發(fā)。

4　促進經營管理信息化建設

目前許多企業(yè)依托信息技術的高速發(fā)展，普遍實現(xiàn)了財務管理信息化；部分企業(yè)實現(xiàn)了辦公自動化（OA）、進銷存管理信息化和人力資源管理信息化（HR）；少數企業(yè)實現(xiàn)了客戶關系管理（CRM）和決策支持信息化。但這還遠遠不夠，應隨著兩化深度融合，依托互聯(lián)網技術發(fā)展構建企業(yè)信息集成平臺，破解企業(yè)各類軟件或系統(tǒng)之間相對獨立形成的“孤島”現(xiàn)象，解決在研發(fā)、管理、生產、銷售等各個環(huán)節(jié)之間不能實現(xiàn)信息自動采集、數據共享、集合分析和指令下達的問題，如ERP與CAD、OA與CRM的結合等，使企業(yè)的行政管理水平、生產效能和決策分析能力等得到有效提高。

5　在單件生產組織模式的企業(yè)中，采取智能化措施在生產組織過程中提高生產效率和降低人為因素

5.1技術準備智能化

利用智能數據庫，可以把產品型號與技術圖紙數據庫進行數據對接，并與制造數據庫進行數據交換，加入訂單的個性化參數。這樣，產品制造前的各種BOM就可以自動生成，并提供給采購部門、工藝部門、生產部門、物流配送、包裝發(fā)運等各個環(huán)節(jié)，大大提高信息傳遞效率。

5.2采用離散的數控化、智能化生產設備、工具，最大化減少人為因素在產品實現(xiàn)過程中的干擾

例如，采用優(yōu)秀的智能排版軟件提升排版效率和鋼材利用率；采用高速等離子數控切割機、高壓水刀進行切割下料作業(yè)，提高下料尺寸精度和下料效率，減少切割缺陷；采用鈑金成型專用設備、專用工裝工具提高作業(yè)效率，減少人工成本，降低人為誤差在產品中累積；采用自動或半自動焊接設備，包括焊接機器人、全位置焊接小車、數控焊接專機等提高焊接質量和焊接效率，減少人為因素導致的焊接缺陷；采用數控機床、加工中心等先進的金屬切削設備進行機加工，提高工件形位精度和生產效率。

5.3生產過程管理智能化升級

單件生產限于構件品種多、大型化、形狀差異性大、生產工藝流程不同等特點，以往的生產組織主要靠人工協(xié)調，其中調度員、車間主任、技術員的主觀能動性決定了生產效率以及產品質量。隨著科技發(fā)展，先進的管理理念、輔助工具、移動終端不斷地涌現(xiàn)，為提升生產過程管理水平與智能化程度提供了條件。設想制造過程中的產品，在第一道工序就附上了一個二維碼，生產過程中的各級管理人員和操作人員可以用智能手機“掃一掃”，立刻在手機屏幕上顯示該零件的基本信息，包括所處工序、操作人員、質檢人員、下道工序負責人信息等。該零件的當前狀態(tài)也同步到整機制造狀態(tài)的云數據庫里，工廠管理人員、市場銷售人員，甚至業(yè)主都可以讀取該臺設備當前的制造狀態(tài)、質量狀態(tài)等。

6　批量化、系列化產品制造過程中的智能化

水泥裝備中也有部分是可以批量化、模塊化生產制造的產品，如提升機、輸送機、篦冷機、收塵器等，這些產品的零部件數量比較大，適宜采用專業(yè)化生產組織形式，進而實現(xiàn)智能化流水作業(yè)。若要實現(xiàn)這種組織模式，應從研發(fā)設計、工藝流程、制造過程管理、包裝發(fā)運等各個環(huán)節(jié)進行策劃，向著智能車間、智能班組方向努力。

在此期間，提高每個生產系統(tǒng)的加工自動化水平也尤為重要。從加工單元或生產線著手，優(yōu)先解決生產流程中的瓶頸或難點，通過采用先進的數控機床、專用機床或定制的生產線，引入助力機械手、焊接機器人、自動監(jiān)測設備等，提高智能化制造水平。

7　結語

隨著科技的發(fā)展，各行業(yè)發(fā)生著翻天覆地的變化，水泥裝備制造企業(yè)要結合本企業(yè)的實際情況改革創(chuàng)新，將高新技術不斷應用到水泥裝備制造過程中，這樣才能提高企業(yè)核心競爭力，提高水泥裝備企業(yè)的工業(yè)化和智能化水平，逐步實現(xiàn)工業(yè)化和智能化深度融合。

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'

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通訊地址：中材裝備集團有限公司，天津300400；2015-10-27；編輯：孫娟